一种智能打药装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及农业设施技术领域，尤其是一种智能打药装置，包括装置本体，所述装置本体包括AGV小车、伸缩臂和喷药机构，所述喷药机构包括若干个喷头，所述喷头设置在伸缩臂上；所述AGV控制模块，用于控制AGV小车移动至栽培架；还包括控制系统，所述控制系统包括：形态识别模块，用于识别栽培架的空间形态；角度调整模块，用于根据栽培架的空间形态，调整伸缩臂的角度和伸缩量；植株位置获取模块，用于获取栽培架上待打药植株的位置；喷药位置生成模块，用于根据待打药植株的位置，生成喷药位置；喷头位置调整模块，用于调整AGV小车的位置，使喷头移动至喷药位置。采用本方案，能够适用于各种栽培设施，实现病虫害的防治。实现病虫害的防治。实现病虫害的防治。

【技术实现步骤摘要】
一种智能打药装置


[0001]本专利技术涉及农业设施
，特别涉及一种智能打药装置。

技术介绍

[0002]设施农业是高效农业的主要形式之一。一般来说，设施栽培是露天种植产量的3.5倍，我国人均耕地面积仅有世界人均面积40％，发展设施农业是解决我国人多地少制约可持续发展问题的有效技术工程(设施农业，是在环境相对可控条件下，采用工程技术手段，进行动植物高效生产的一种现代农业方式)。随着技术的发展，设施栽培已经开始由平面化种植向立体化种植、单一种植向种养结合、土壤栽培向无土栽培等方向转变，周年连续高密度生产是其主要特点。在诸多新技术加持下，产品产量质量均得到空前提高。农业生产工业化的趋势越来越明显。周年适宜的温湿度、极度单一的生态系统决定了现代设施栽培极易突发病虫害，但越来越复杂的栽培设施给病虫害防治施药带来诸多不便。
[0003]在立体栽培中，面对众多耸立的栽培设施，施药甚至变成不可能完成的任务。为此，现有技术中通常采用悬挂粘虫色板和杀虫灯的方式对病虫害进行防治，但该措施的防治效果收效甚微。面对脆弱的病虫害防治技术体系，病虫害对现代设施农业的威胁与日俱增，一旦暴发，必然是损失惨重。
[0004]因此，亟需提供一种能够适用于立体栽培设施，且防治效果较佳，能够实现病虫害防治的智能打药装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种智能打药装置，能够适用于立体栽培设施，实现病虫害的防治。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术的基础方案如下：
[0007]一种智能打药装置，包括装置本体和控制系统，所述装置本体包括AGV小车、伸缩臂和喷药机构，所述伸缩臂和喷药机构装载在AGV小车上，所述控制系统包括AGV控制模块、形态识别模块、角度调整模块、植株位置获取模块、喷药位置生成模块和喷头位置调整模块；
[0008]所述喷药机构包括若干个喷头，所述喷头设置在伸缩臂上；
[0009]所述AGV控制模块，用于控制AGV小车移动至栽培架；
[0010]所述形态识别模块，用于识别栽培架的空间形态；
[0011]所述角度调整模块，用于根据栽培架的空间形态，调整伸缩臂的角度和伸缩量；
[0012]所述植株位置获取模块，用于获取栽培架上待打药植株的位置；
[0013]所述喷药位置生成模块，用于根据待打药植株的位置，生成喷药位置；
[0014]所述喷头位置调整模块，用于调整AGV小车的位置，使喷头移动至喷药位置。
[0015]本专利技术的原理及优点在于：
[0016]名词解释：AGV(Automated Guided Vehicle，指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车)。
[0017]本方案中，选用技术成熟度好、自动化程度高、运行定位精准、零排放的AGV小车作为运载平台，在AGV小车上加装伸缩臂和喷药机构，并将喷药机构的喷头设置在伸缩臂上，由此可以实现喷头位置的调节，从而使得本打药装置能够适用于不同高度的立体栽培架，适用于垂直或倾斜的多层式立体栽培架，还可适用于水平育苗床。
[0018]运作过程中，首先控制AGV小车移动至栽培架，实现打药装置的初步定位；再对栽培架的空间形态进行识别，由此调整伸缩臂的角度和伸缩量，使得喷头在伸缩臂角度调节及伸缩量调节的作用下，能够对不同形态栽培架上不同位置的待打药植株进行打药；最后，对待打药植株的具体位置进行采集，并控制AGV小车再次进行移动，使喷头移动至该待打药植株对应的喷药位置，实现精准打药。
[0019]采用本智能打药装置，能够适用于各种栽培设施，实现病虫害的防治，且施药位置精准度高，打药过程智能化，实现了人药分离，降低了设施农业管理人员工作强度，保障了人员安全，提高了管理效率。
[0020]进一步，所述空间形态包括倾斜度和层高；所述形态识别模块包括水平距离测量模块、纵向距离测量模块和识别模块；
[0021]所以栽培架上设有若干栽培层；
[0022]所述水平距离测量模块，用于测量相邻栽培层的水平距离差值；
[0023]所述纵向距离测量模块，用于测量相邻栽培层的纵向距离差值；
[0024]所述识别模块，用于根据相邻栽培层的水平距离差值和纵向距离差值，计算栽培架的倾斜度；还用于将相邻栽培层的纵向距离差值记为栽培架的层高。
[0025]有益效果：根据相邻栽培层的水平距离差值和纵向距离差值，计算栽培架的倾斜度，并将相邻栽培层的纵向距离差值记为栽培架的层高。由此可以识别出栽培架的空间形态，便于对伸缩臂的角度与伸缩量进行调整。
[0026]进一步，所述角度调整模块，用于根据栽培架的倾斜度，调整伸缩臂的角度；还用于根据栽培架的层高，调整伸缩臂的伸缩量。
[0027]有益效果：根据栽培架的倾斜度，调整伸缩臂的角度，使伸缩臂的角度与栽培架的倾斜度相匹配；根据栽培架的层高，调整伸缩臂的伸缩量，使伸缩臂上的喷头间距与栽培架的层高相匹配，便于对栽培架上的待打药植株进行打药。
[0028]进一步，所述装置本体还包括机械手，所述机械手设置于AGV小车和伸缩臂之间；所述角度调整模块，通过调整机械手的自由度对伸缩臂的角度进行调整。
[0029]有益效果：通过调整机械手的自由度对伸缩臂的角度进行调整。
[0030]进一步，所述伸缩臂包括若干伸缩杆，上层伸缩杆内设有两个相互平行的齿道，上层伸缩杆与下层伸缩杆间设有与齿道对应的两个同轴的齿轮，所述齿轮连接有电机。
[0031]有益效果：通过在上层伸缩杆内设置两个相互平行的齿道，再在上层伸缩杆与下层伸缩杆间设置与齿道对应的两个同轴的齿轮，实现了上层伸缩杆在下层伸缩杆内的伸缩。
[0032]进一步，所述齿轮间固定连接有用于收放伸缩杆的电线的滚辊，所述齿道间设置有用于排放电线的线槽。
[0033]有益效果：在齿轮间固定连接用于收放伸缩杆的电线的滚辊，从而实现了滚辊与齿轮的同步转动，由此，在伸缩杆进行伸缩时，伸缩杆内部的电线能够随着伸缩杆的伸缩而
进行收放，达到了防止电线缠绕的效果。
[0034]进一步，相邻伸缩杆间还设有密封圈，所述密封圈包括内密封圈和外密封圈；
[0035]所述内密封圈设置于上层伸缩杆底部的外侧，所述外密封圈设置于下层伸缩杆顶部的内侧。
[0036]有益效果：通过密封圈实现伸缩杆间的密封，防止药液泄漏；且内密封圈设置于上层伸缩杆底部的外侧，外密封圈设置于下层伸缩杆顶部的内侧，在防止药液泄漏的同时，还可以对伸缩杆的相对位移起到限位作用。
[0037]进一步，所述伸缩杆为中空伸缩杆，所述喷药机构还包括储药装置和喷杆，所述储药装置与伸缩杆连通，所述喷杆设置于下层伸缩杆。
[0038]有益效果：所述伸缩杆为中空伸缩杆，由此药液可以直接通过伸缩杆到达喷头，无需增设额外的管道实现药液的输送。
[0039]进一步，采用地面磁循迹技术或RFID射频技术控制AGV小车进行移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能打药装置，其特征在于：包括装置本体和控制系统，所述装置本体包括AGV小车、伸缩臂和喷药机构，所述伸缩臂和喷药机构装载在AGV小车上，所述控制系统包括AGV控制模块、形态识别模块、角度调整模块、植株位置获取模块、喷药位置生成模块和喷头位置调整模块；所述喷药机构包括若干个喷头，所述喷头设置在伸缩臂上；所述AGV控制模块，用于控制AGV小车移动至栽培架；所述形态识别模块，用于识别栽培架的空间形态；所述角度调整模块，用于根据栽培架的空间形态，调整伸缩臂的角度和伸缩量；所述植株位置获取模块，用于获取栽培架上待打药植株的位置；所述喷药位置生成模块，用于根据待打药植株的位置，生成喷药位置；所述喷头位置调整模块，用于调整AGV小车的位置，使喷头移动至喷药位置。2.根据权利要求1所述的智能打药装置，其特征在于：所述空间形态包括倾斜度和层高；所述形态识别模块包括水平距离测量模块、纵向距离测量模块和识别模块；所以栽培架上设有若干栽培层；所述水平距离测量模块，用于测量相邻栽培层的水平距离差值；所述纵向距离测量模块，用于测量相邻栽培层的纵向距离差值；所述识别模块，用于根据相邻栽培层的水平距离差值和纵向距离差值，计算栽培架的倾斜度；还用于将相邻栽培层的纵向距离差值记为栽培架的层高。3.根据权利要求2所述的智能打药装置，其特征在于：所述角度调整模块，用于根据栽培...

【专利技术属性】
技术研发人员：李萍，李佩原，郭萧，皇甫佳一，董毛村，郑吉澍，高立洪，
申请(专利权)人：重庆市农业科学院，
类型：发明
国别省市：